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降低功耗是減小成本的重要步驟，追求更小型的處理器幾何尺寸降低了功率級。研究顯示，通過3U cPCI實現(xiàn)的控制設備消耗的功率通常低于20W。4)另外，帶有64位總線的8插槽cPCI底板通過使用機架和EMI屏蔽附件提供了經(jīng)濟型底板(無源的和有源的)?，F(xiàn)代嵌入式計算機的解決方案需要基于Windows的軟件來完成用于控制應用 (RT-Linux, RTEMS, QNX, OS-9, VxWork)的人機連接、網(wǎng)絡連接、文件管理和確定性的實時軟件。 用于與PC兼容的嵌入式SBCs的Linux支持傾向于以正常方式使用芯片來提供，包括一些特定的功能如：顯示控制器模式、LCD面板控制信號、PCMCIA、板上固態(tài)磁盤和非標準的功能(看門狗定時器)。 3．與SAN相互連接的分布式系統(tǒng) 由于在分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，大量并行處理器受到總線的限制，所以可擴展一次性接口(SCI)就成為一個用于多處理器體系結(jié)構(gòu)的好的系統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)而發(fā)展起來。隨后，一個具有硬件一致性的基于SCI的高性能模塊化多處理器系統(tǒng)被開發(fā)出來。根據(jù)多級物理模型，人們提出將用于高性價比系統(tǒng)的基于標準緊湊型PC (PC-board)和鏈路模塊(如Dolphin)的集成化實時系統(tǒng)高效SAN體系結(jié)構(gòu)用于實驗物理研究中的高性能數(shù)據(jù)采集、控制和分布式數(shù)據(jù)處理。組建高性價比實時系統(tǒng)的一個佳方法是使用工業(yè)計算機系統(tǒng)MB(ICS MB)、PC MB 或 cPCI/PXI，并根據(jù)實際的應用場合通過不同的拓撲連接到SAN中。 分布式并行數(shù)據(jù)處理模型包括對稱多處理(SMP)、大規(guī)模并行處理(MPP)和機群系統(tǒng)(RMC和NUMA)。RMC(映射內(nèi)存集群)是一個在節(jié)點和通信連接之間具有內(nèi)存復制功能和內(nèi)存?zhèn)鬏敊C制的集群系統(tǒng)。 借助系統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)的鏈路模塊，分布式集成系統(tǒng)的高模塊化結(jié)構(gòu)能夠支持分布式處理器和內(nèi)存之間的高效交互作用。SAN包括以下幾個級： 1)核心級由一套內(nèi)核處理器、存儲器、I/O控制器所組成，它們之間相互連接。與同一板上的片外存儲器相比，新型單芯片微型機具有更短的通信鏈路，更易訪問和更短的數(shù)據(jù)傳輸時間。 2)系統(tǒng)模型的緊湊型板結(jié)構(gòu)的原子級(A模塊)包括用于特定目的和一般目的的處理器。用于數(shù)據(jù)采集和控制的簡高效實時系統(tǒng)可以以具有單核、雙核或三核處理器的標準PC MB為基礎(chǔ)。在同一總線上，處理器模塊有數(shù)量限制。對稱多處理(SMP)是用于多處理器的基本軟件模型。 3)分子級(宏觀結(jié)構(gòu))取決于系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)。大量多處理器節(jié)點可以通過SAN(“大總線”模型)連接到大型(千處理器)系統(tǒng)中以支持分布式集成實時系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)采集、控制和數(shù)據(jù)處理應用。 4)分布式系統(tǒng)的相互連接基于鏈路、橋接和開關(guān)模塊(L模塊、B模塊和S模塊)。通信速度的成本比針腳和板空間的成本下降地更快。傳統(tǒng)的通信基于總線，這限制了處理器的數(shù)目。 一個可行的解決方案是在許多獨立的點對點連接上使用基于包的信號，這可以解決總線瓶頸的問題，但也帶來了新的問題——如何保持系統(tǒng)中共享內(nèi)存模型的cache一致性。 處理器模塊之間的弱相互作用基于消息傳送(以太網(wǎng))。中級相互作用基于集群中使用的外部存儲設備(磁盤、磁帶)。處理器核之間的強相互作用基于直接讀取分布式存儲器，并在SCI上實現(xiàn)，SCI也支持處理器模塊之間的弱相互作用。SCI的強相互作用包括小包交易(帶回波的發(fā)送和響應分離的包)。一種嵌入式實時操作系統(tǒng)將控制其機器的運行。機器制造者正把目光轉(zhuǎn)向嵌入式實時操作系統(tǒng)。其將來的發(fā)展是什么呢？ 嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS）作為一個獨立實體運行。它沒有從中下載文件的旋轉(zhuǎn)式磁盤，所以它需要的每個文件必須以某種非易失性存儲器格式存儲，且要避免其掉電。這不是一個新概念。PLC系統(tǒng)使用嵌入式實時操作系統(tǒng)有40年，基于微處理器的控制系統(tǒng)使用該系統(tǒng)有30年，而基于PC控制系統(tǒng)使用該系統(tǒng)有10年左右。 數(shù)年來，機器制造者已經(jīng)在小型、專用的、有時量身打造的實時操作系統(tǒng)方面取得進展。That is, single board computer or single chip computer control, FLC control and PCC control. PCC represents a programmable computer controller and represents a new generation of programmable controllers.. The development of machinery manufacturing automation can be summarized by the following characteristics:
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